题目内容
【题目】用图示装置测量重锤的质量,在定滑轮两侧分别挂上重锤和N块质量均为m的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门,已知每次实验时遮光片通过光电门的时间很短。调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间t0;从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为t1、t2……,计算出t02、t12……。
(1)实验时用游标卡尺测得该遮光片的宽度如图所示,则测量结果为 cm。
(2)挡光时间为t0时,重锤的加速度为a0;若从左侧取下n块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为tn,重锤的加速度为a0。则 (结果用t0和tn表示)
(3)若以为纵坐标、以n为横坐标,作出一n图,已知图线是一条倾斜的直线,直线的斜率为k,则重锤的质量M= (结果用N、k、m表示)
【答案】(1)0.660cm;(2);(3)。
【解析】试题分析:(1)游标卡尺的读数:20分度的游标卡尺,精确度为0.05mm;游标尺的零刻度线在6—7mm之间,主尺部分的读数为6mm;游标尺上第12条刻度线与主尺上的刻度线对齐,游标尺的读数为12×0.05mm=0.60mm(读数末位的零不能省去);挡光片的宽度。
(2)挡光片两次通过光电门的速度分别为和,重锤做初速度为零的匀加速运动,有:和,所以。
(3)根据牛顿第二定律,未取下铁片时有:;取过n片铁片后有,可得,直线的斜率,重锤重力。
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